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Neue Studie identifiziert schnell aufkommende Bedrohungen für die Ozeane

Publiziert: 7. Juli, 2022
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Das Bestreben, in industriellem Maßstab Rohstoffe und Nahrungsmittel aus den Ozeanen zu gewinnen, bedroht gefährdete Gemeinschaften und die biologische Vielfalt.

Eine am Donnerstag veröffentlichte weltweite Studie skizziert neue, möglicherweise unerwartete Bedrohungen für die Ökosysteme der Ozeane und gefährdete Küstengemeinden in den nächsten fünf bis zehn Jahren, die zu den bereits schädlichen Auswirkungen von Überfischung, Verschmutzung und globaler Erwärmung hinzukommen werden.

Das Ziel der vom Forschungsteam als Horizon Scan bezeichneten Untersuchung ist es, ökologische Katastrophen zu verhindern. Viele der sich abzeichnenden Bedrohungen stehen in Zusammenhang mit der globalen Erwärmung, wie z. B. das Abfließen von durch Waldbrände verbrannten Gebieten, die potenziell toxischen Auswirkungen neuer biologisch abbaubarer Materialien, die Kunststoffe ersetzen sollen, der Abbau von Lithium aus Salzlagerstätten am Meeresboden und die zunehmende Verschmutzung durch toxische Metalle aufgrund der Versauerung der Ozeane.

Die in Nature Ecology and Evolution veröffentlichte Studie warnt auch davor, dass viele Fische aus den heißesten Regionen der äquatorialen Ozeane abwandern und eine tote Zone hinterlassen werden, die die Nahrungsmittelsicherheit für Millionen von Menschen in Entwicklungsländern, die für ihre tägliche Ernährung auf Fisch angewiesen sind, beeinträchtigt. Dort, wo Fische verbleiben, scheint die globale Erwärmung ihren Nährstoffgehalt zu verringern, da das Plankton in wärmeren Ozeanen weniger Fettsäuren produziert, die von den Fischen aufgenommen werden können.

Omar Defeo, einer der Mitautoren und Forscher für Küstenökologie und Kleinfischerei an der Universität der Republik Uruguay, sagte, die 15 in der Studie aufgeführten Probleme seien multidimensional und miteinander verbunden.

“Es gibt keine Auswirkungen, die isolierte Folgen haben, sie wirken kaskadenartig”, sagte er, “und wir werden sehen, dass dies die ohnehin schon gefährdeten Gemeinschaften am meisten trifft.”

Als Experte für Kleinfischerei ist Defeo die Verflechtung von sozialen und ökologischen Fragen nicht fremd. Er sagte, dass die Umverteilung der Fischarten bei steigenden Temperaturen in den Ozeanen Auswirkungen auf die Fischereigemeinschaften und die Nahrungsmittelversorgung hat.

“Die Fische in den Tropen können sich nicht mehr dort aufhalten, wo die Temperatur ihre physische Toleranz übersteigt, wodurch sich der Artenreichtum in diesem Gebiet verändert”, sagte er. “Dies wirkt sich letztlich auf die kleine Fischerei in den Tropen aus, wo es bereits soziale Ungleichheit gibt. Für diese Gemeinschaften ergeben sich nun wirtschaftliche, soziale und ernährungsbezogene Probleme”.

Defeo sagte, dass ohne größere globale Anstrengungen zur Einführung von Maßnahmen, die die Auswirkungen dieser neuen Probleme verlangsamen, die Länder, die für ökologische und wirtschaftliche Schwankungen anfällig sind, die größte Last zu tragen haben werden.

Das Verständnis und die Hervorhebung der neuen Bedrohungen helfen, die Überwachung und die Politik zum Schutz der Meeres- und Küstenumwelt zu lenken, sagte Mitautorin Ann Thornton, eine Biologin an der Universität Cambridge. Ähnliche globale Scans wurden seit 2009 durchgeführt, fügte sie hinzu, aber dies ist der erste, der sich ausschließlich auf Meeres- und Küstenthemen konzentriert.

In der Untersuchung von 2009 wurde die Verschmutzung der Ozeane durch Plastik als eine aufkommende Bedrohung identifiziert, die sich schnell zu einer globalen Krise entwickelte, die eine Sofortmaßnahme erforderlich machte, aber erst lange nachdem die Meeresökosysteme bereits erheblichen Schaden genommen hatten. Hätte man sich die Warnung vor 20 Jahren zu Herzen genommen, hätte man einige dieser Auswirkungen verhindern können, sagte sie.

Dem Forschungsteam gehörten 30 Experten aus 11 Ländern an, die gemeinsam die sich abzeichnenden Veränderungen in den Lebensräumen der Meere und Küsten aufzeigten. Mithilfe einer Methode, die als Horizon Scanning bekannt ist, haben die Wissenschaftler insgesamt 75 neue Meeresprobleme ermittelt, die gerade erst auf dem wissenschaftlichen Radar auftauchen.

Das gesamte Team, das sich aus Meeres- und Küstenwissenschaftlern, Praktikern und politischen Entscheidungsträgern zusammensetzte, grenzte die Liste der Themen in mehreren Lese- und Abstimmungsrunden ein und teilte sie in drei Hauptkategorien ein: Auswirkungen auf das Ökosystem, Ausbeutung von Ressourcen und neue Technologien.

Dabei wurde den Forschern klar, dass es 10 bis 15 Jahre dauern würde, bis sie vollständig verstehen würden, “ob sich diese Themen durchsetzen werden oder nicht”, so Thornton. “Wir sind der Meinung, dass dies den politischen Entscheidungsträgern und Praktikern die Möglichkeit gibt, zumindest darüber nachzudenken und zu sagen: ‘Moment mal, daran haben wir nicht gedacht.'”

Mark Spalding, ein leitender Meereswissenschaftler bei The Nature Conservancy, sagte, dass der Fokus auf Soft-Robotik wertvoll sein könnte.

“Die Idee von Roboterschwärmen, die sich auf den Weg machen, um Lebensräume im Meer zu kartieren, ist faszinierend”, sagte er. Da wir derzeit keine Ahnung haben, was sich auf dem Meeresboden unterhalb der für Satelliten sichtbaren Tiefe von etwa 10 bis 30 Metern befindet, ist eine solche Kartierung dringend erforderlich.

Die in der neuen Studie erhobene Forderung, die Forschung auf die Gewinnung von Meereskollagenen zu konzentrieren, die für Gesundheitsprodukte verwendet werden, ist “sicherlich ein gutes Beispiel dafür, dass ein rechtzeitiges Eingreifen sehr wirkungsvoll sein kann, um eine potenziell wichtige Produktion in eine nachhaltige Richtung zu lenken”, sagte er. “Richtig gemacht, könnte dies eine sehr effektive Nutzung von Fischabfällen sein.

Eine Tiefsee-Kohlenstoffpumpe

So könnte zum Beispiel die prognostizierte Zunahme des groß angelegten Fangs von mesopelagischen Fischen, die in einer Tiefe von 200 bis 1.000 Metern leben, eine Option für eine bessere Ernährung und Lebensmittelversorgung in einer Zeit globaler Ernährungsunsicherheit darstellen, so Thornton.

“Aber das eigentliche Problem ist, dass wir nicht wissen, welchen Beitrag diese Arten zur Kohlenstoffbindung leisten”, sagte sie. “Bevor wir also damit beginnen, diese Arten aus dieser Tiefe zu entnehmen, müssen wir innehalten und uns fragen: ‘Moment mal, was sind die weiteren Folgen für das Ökosystem und unsere Fähigkeit, den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre insgesamt zu reduzieren?

Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass diese Fische als eine riesige Kohlenstoffspeicherpumpe” fungieren, sagte sie. “Das wurde bisher einfach nicht anerkannt, weil niemand es erforscht hat”.

Die mesopelagischen Arten lauern in der Regel in der Tiefsee und benutzen biolumineszente Köder, um Beute zu fangen, aber die neuen Forschungsergebnisse, die im Horizon Scan zitiert werden, legen nahe, dass sie die vermutlich längste tägliche vertikale Wanderung aller Fischarten unternehmen, um sich an der Oberfläche von Plankton zu ernähren.

“Das hat mich wirklich begeistert, denn das sind die hässlichen Fische mit den Scheinwerfern, den Laternen, den Seeteufeln. Ich finde sie einfach total faszinierend”, sagte Thornton.

Dank besserer Erhebungen erkennen die Forscher, wie viel der Biomasse des Ozeans in diesen Arten enthalten ist, wobei hohe Dichten in Gebieten wie dem Arabischen Meer, dem Mittelmeer und dem Nordatlantik festgestellt wurden. In den südlichen Ozeanen scheint die Dichte geringer zu sein, aber das könnte auch daran liegen, dass das Probenahmegebiet so groß ist, dass sie noch nicht genau gezählt werden können, fügte sie hinzu.

Wenn die mesopelagischen Fische an die Oberfläche kommen, um sich zu ernähren, “nehmen sie den Kohlenstoff aus dem Phytoplankton und den Algen auf, die sie fressen, und wenn sie in der Tiefe ihren Kot absetzen, sinkt der Kohlenstoff auf den Meeresboden und wird dort gebunden”, so Thornton. Durch die Aufnahme von Arten an der Oberfläche nehmen sie Kalziumkarbonat auf, das, um es kurz zu machen, ihren Kot schwerer macht, so dass er sinkt. Ihre Rolle bei der Speicherung von Kohlenstoff am Meeresboden wurde jedoch erst jetzt erkannt, weil die Wissenschaftler “die schiere Anzahl und Biomasse dieser Arten nicht zu schätzen wussten”, sagte sie.

“Es gibt Situationen, in denen es einem die Sprache verschlägt und man denkt: Meine Güte, daran haben wir nie gedacht”, sagte sie. “Alle 15 Themen, die wir identifiziert haben, haben dazu geführt, dass die Mehrheit der Teilnehmer diesen Moment des Staunens hatte”.

Das neu gewonnene Verständnis für die Bedeutung der Fischpopulationen in der Tiefsee zeigt auch, dass die Tiefseeforschung im Vergleich zur Biodiversitätsforschung an Land im Rückstand ist, zum einen, weil sie technisch schwierig und teuer ist, und zum anderen wegen der schieren Größe des Ozeans, sagte sie.

“Wir wissen einfach nicht, welchen Nutzen diese Lithium-Pools aus der Tiefsee für die Regulierung des Planeten haben”, sagte Thornton. “Sie müssen etwas bewirken. Wir wissen noch nicht, welche Leistungen die Tiefsee erbringt, und wir fangen gerade erst an, sie zu nutzen.”

Auch wenn die anfängliche wissenschaftliche Untersuchung keine spezifischen Fragen zum Klima enthielt, erwies sich die globale Erwärmung als ein gemeinsames Thema, das viele der ermittelten Probleme miteinander verband, sagte Mitautor James Herbert-Read, Biologe an der Universität Cambridge.

“Das macht deutlich, dass der Klimawandel das größte Problem für die biologische Vielfalt ist”, sagte er. Aber es gibt noch andere, weniger bekannte Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane, sagte er. Dazu gehören zunehmende Waldbrände, die Verdunkelung der Küsten, d. h. die Verringerung der Lichtmenge, die in die oberen Meeresschichten eindringt, und sogar die zunehmende Verschmutzung durch giftige Schwermetalle, die durch den steigenden Säuregehalt der Ozeane mobilisiert werden.

Eine lange Liste von Auswirkungen

Die wachsende Nachfrage nach Lithium, das in Technologien für erneuerbare Energien wie Batterien verwendet wird, ist eine weitere potenzielle Bedrohung für die biologische Vielfalt der Meere. Herbert-Read sagte, dass Lithium in Tiefseesolebecken mit hohen Salzkonzentrationen ein attraktives Ziel für die Gewinnung sein könnte, aber jüngste Untersuchungen in der Tiefsee zeigten, dass sie eine überraschende Menge an Meereslebewesen beherbergen könnten.

“Wenn wir uns nicht ansehen, was es dort gibt, und nicht verstehen, wie vielfältig das Leben dort ist, und wir dann an diesen Orten abbauen, wissen wir nicht, was wir verlieren. Wir müssen sicherstellen, dass wir nicht Dinge verlieren, von denen wir nicht einmal wussten, dass wir sie haben”, sagte er.

Irene Schloss, Mitautorin und biologische Ozeanografin vom argentinischen Antarktis-Institut, schloss sich Herbert-Reeds Botschaft über Lithium und seine unbeabsichtigten Folgen an.

“Was das Lithium betrifft, so ist es fantastisch, Elektroautos zu haben, aber es ist bekannt, dass der Lithiumabbau den Ozean und die Fauna stören kann”, sagte sie, “wir müssen jeden einzelnen Schritt und bis zum letzten Tropfen des Ozeans bedenken, wenn es irgendwelche Folgen hat.

Die Studie zeigt auch, wie panische Reaktionen der Politik und des Marktes auf Umweltkrisen einfach ein weiteres Problem auslösen können, wenn die Politik nicht gut durchdacht ist, sagte Herbert-Read. Dazu gehört der Ersatz von Kunststoffen aus fossilen Brennstoffen durch so genannte biologisch abbaubare Kunststoffe, die aus pflanzlichen Stärken hergestellt werden.

Das Problem ist, dass diese Materialien unter natürlichen Bedingungen nicht wirklich biologisch abbaubar sind, sagte er. Sie sind darauf ausgelegt, in einem weiteren industriellen Prozess abgebaut zu werden, und da diese Materialien, die Plastik ersetzen sollen, in die Ozeane gelangen, verursachen sie eine neue Runde von Problemen.

Es gibt nur etwa ein Dutzend ökotoxikologische Studien über die Auswirkungen dieser Materialien, wobei die Hälfte der Studien darauf hindeutet, dass sie für das Leben im Meer schädlich sind. Die Hälfte der Studien deutet darauf hin, dass sie schädlich für das Leben im Meer sind. Er sagte, dass sie Chemikalien enthalten können, die genauso giftig sind wie die in herkömmlichen Kunststoffen, und einige Studienergebnisse zeigen, dass sie die Artenvielfalt und den Artenreichtum verringern, die Wachstumsraten von Fischen senken und die Physiologie von Organismen stören können. Noch weniger ist über ihre langfristigen Auswirkungen bekannt.

“Diese Materialien werden im Rahmen der Kreislaufwirtschaft stark gefördert, aber wir wollen nicht etwas fördern, wenn wir die negativen Auswirkungen nicht verstehen”, sagte er.

Ein weiteres Beispiel für unbeabsichtigte Folgen bei der Bewältigung von Umweltherausforderungen ist die Weiterentwicklung von Technologien wie Soft-Robotik, Unterwasser-Ortungssysteme oder sogar schwimmende Meeresstädte, die alle auf der Liste stehen.

“Technologie ist wichtig, aber wenn sie nicht durch einen Entwicklungsplan und ohne Pläne für Management und Governance unterstützt wird, wird Technologie allein keine Lösungen für die Zukunft bieten”, so Defeo.

Verdunkelung der Küste

Viele verschiedene Arten menschlicher Einflüsse führen zusammen zu einer Verdunkelung der Küsten, die sich auf das Plankton, die Basis der Nahrungskette im Meer, sowie auf Algen, Seetang und Seegras auswirkt, die eine wichtige Rolle bei der Aufnahme von Kohlendioxid in den Ozean spielen.

Zunehmende Niederschläge, Stürme, das Auftauen von Permafrostböden und die Küstenerosion haben dazu geführt, dass Süßwasser-Ökosysteme durch erhöhten organischen Kohlenstoff, Eisen und Partikel “braun” werden, die schließlich alle in den Ozean gelangen”, schreiben die Wissenschaftler.

Zunehmende Waldbrände sind ebenfalls ein Faktor, denn wenn der Regen die Erde von den verbrannten Gebieten abwäscht, trägt dies zur Verdunkelung der Küsten bei. Und wenn Rußpartikel von Waldbränden in den Ozean gelangen, kann dies auch zu einem stärkeren Wachstum von Algen und Plankton führen.

Solche Veränderungen wirken sich auf die Meereschemie aus, einschließlich des photochemischen Abbaus von gelöstem organischem Kohlenstoff und der Bildung von giftigen Chemikalien. Die kombinierten Auswirkungen könnten die Ökosysteme der Ozeane tiefgreifend verändern, indem sie die Zusammensetzung, die Verteilung und das Verhalten der Arten in den betroffenen Gebieten verändern und die Lebensräume an der Küste und ihre ökologischen Funktionen, einschließlich der Kohlenstoffbindung, beeinträchtigen.

Während eine intensive und großflächige Küstenverdunkelung den Meeresökosystemen wahrscheinlich schaden wird, könnte dasselbe Phänomen in moderaterem Ausmaß auch “einige positive Auswirkungen haben, wie z. B. die Begrenzung der Korallenbleiche in flachen Riffen”, schreiben die Autoren.

Schloss wünscht sich, dass die Menschen die Studie nicht nur als einen Schritt nach vorne sehen, “sondern als einen Schritt, der weitergehen muss, ein Schritt auf einem langen Weg”.

Obwohl es ihm schwer fällt, optimistisch zu sein, glaubt Defeo, dass etwas Positives aus dieser Studie hervorgehen kann. “Das Positive wird an der Bewältigung aller aufgeführten Probleme gemessen werden”, sagte er. “Es kann ein positives Ergebnis geben, aber es wird von uns allen abhängen.”


Quellen/Original/Links:
https://insideclimatenews.org/news/07072022/new-study-identifies-rapidly-emerging-threats-to-oceans/

Übersetzung:
https://www.deepl.com/de

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